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MICROFITOCENOSI
PLANCTONICHE
IN UN
AMBIESTE
Rendiconti
Seminario Facoltà
Scienze Università
Cagliari
Vol. 72ASTATICO...
Fasc. 2 (2002)
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Microfitocenosi planctoniche
in un ambiente astatico
della Sardegna meridionale
MARIA ANTONIETTA DE MIRANDA(*), MARISA GAVIANO(*), EMILIO SERRA(*)
Abstract. The authors present an investigation of the ecology and the phytoplankton of
Stani Saliu, located in the north of Cagliari (Southern Sardinia). The purpose of this
study was to bring a contribute to the knowledge of the astatic ponds. This salt pond was
studied from January 2000 to May 2001, and biotic and abiotic parameters [including,
depth, water temperature, pH, salinity, dissolved oxygen, chlorophyll, nutrients and
organic dry matter] were taken into consideration. The nutrients concentration and the
primary production was quite different in the two periods of study. Twenty different
genera of phytoplankton were found; a low diversity in phytoplanktonic species, and the
diversity of trends of the concentrations of principal nutrients and primary production
during the two periods showed as this ecosystem was an highly unstable environment,
with slow relisience.
INTRODUZIONE
Le regioni mediterranee, in particolar modo la Sardegna, sono ricche di piccole
raccolte d’acqua, a profondità limitata, soggette a periodi di secca più o meno lunghi nel
corso dell’anno, definiti ambienti astatici. Benchè piccoli e talvolta sconosciuti, tali
bacini conferiscono al territorio un’inestimabile valore perchè fonte di notevole biodiversità.
La precarietà di tali ambienti, legate fortemente al regime piovoso stagionale, permette
l’instaurarsi di biocenosi animali e vegetali talvolta peculiari per tali zone. Numerosi sono
gli studi riguardo l’ecologia di questi ecosistemi, di questi ne citiamo alcuni come: [1],
[2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17].
Con il presente lavoro si è voluto dare un ulteriore contributo alla conoscenza delle
condizioni chimico-fisiche di uno stagno salato, Stani Saliu, con particolare riguardo alle
microfitocenosi planctoniche per la prima volta affrontato nella Sardegna Meridionale.
(*) Dip. Biologia Animale ed Ecologia – Università di Cagliari – Viale Poetto,1- 09126 Cagliari.
Presentato il 14/11/02.
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M.A. DE MIRANDA, M. GAVIANO, E. SERRA
DESCRIZIONE DELL’AMBIENTE
«Stani Saliu», ambiente astatico della Sardegna meridionale (fig. 1 e 1a), ha
un’estensione di circa 3 ha [18] e una forma, se visto dall’alto nel periodo di massimo
invaso, grosso modo reniforme con l’asse maggiore orientato NW-SE secondo la
direzione dei venti dominanti [19]. Il substrato che trattiene l’acqua dello stagno è
argilloso compatto sovrastante i terreni di origine Mio-Pliocenica e Plio-Quaternaria
[20].
Le caratteristiche climatiche di Stani Saliu sono riconducibili al tipo subtropicale
semiarido; nessun mese ha una temperatura media inferiore a 10°C. [21].
Lo stagno presenta una elevata salinità, risultato dell’accumulo dei sali dilavati dalle
argille ed arenarie mio-plioceniche delle colline prospicienti.
Lungo tutto il perimetro dell’alveo stagnale si trovano Althenia filiformis Petit e Rupia
drepanensis Tineo, idrofite alofile, nella zona temporaneamente inondata ritroviamo
Arthrocnemum fruticosum (L.) Moq. e Suaeda fruticosa (L.) Forskal. Se si esamina lo
spettro biologico dell’area antistante lo stagno, si nota un valore estremamente alto di
Terofite (59,42%) che collocano Stani Saliu all’ultimo gradino degli ambienti aridocostieri della Sardegna; la presenza di geofite (13,77%), assieme alla percentuale molto
bassa di Camefite (2,17%) e di Fanerofite, (4,35%) sottolinea il degrado subito a causa
di un’indiscriminata agricoltura come anche le alte concentrazioni di alcuni metalli
pesanti come Zn++ (ppm 23,66), Cd++ (ppm 1,33), Pb++ (ppm 8,64), Cu++ (ppm 8,75) [22],
Figura 1. Stani Saliu.
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Figura 1a. Stani Saliu: a) vista a pieno invaso; b) vista in secca.
probabilmente dovute all’accumulo dei residui di insetticidi ed anticrittogamici utilizzati
nelle circostanti colture viticole e dilavati dalle piogge nell’alveo stagnale [18]).
MATERIALI E METODI
I campionamenti sono stati effettuati a partire dal gennaio del 2000 fino a giugno del
2001 con frequenza quindicinale ad eccezione dei mesi nei quali lo stagno era totalmente
asciutto.
Sono state scelte tre stazioni: la prima a NW, la seconda in posizione sub-centrale e
la terza a SE, ognuna distante sei metri dalla riva e in ciascuna son stati rilevati dati
riguardanti la profondità, la temperatura dell’aria e dell’acqua, il pH, la salinità,
l’ossigeno disciolto, l’ammoniaca (Catalano, 1987 in [23]), nitriti (Bendschneider &
Robinson, 1952 in [23]), silicati (Strickland & Parsons, 1968 in [23]), ortofosfati
(Murphy & Riley, 1962 in [23]) e le clorofille (Strickland-Parsons, 1968 in [23]).
Il fitoplancton, fissato in formalina al 2%, è stato studiato mediante l’ausilio di un
invertomicroscopio e quantificato mediante la metodica di Utermöhl.
I valori dei parametri abiotici e biotici delle tre stazioni sono stati mediati non avendo
riscontrato alcuna differenza tra esse.
Dalla concentrazione della clorofilla a e della feofitina, si sono successivamente
ricavati la materia organica secca e il carbonio fitoplanctonici presenti nel volume
d’acqua utilizzando i valori equivalenti di Cushing [24].
RISULTATI
Parametri mesologici (fig. 3)
• Profondità (fig. 2): la profondità nelle tre stazioni, a pieno invaso, non supera mai
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Figura 2. Profondità.
i 30 cm e quella massima dello stagno è di circa 1m al centro dell’alveo.
• Temperatura dell’acqua: in entrambi gli anni i valori minimi di temperatura si
rilevano a gennaio (7,2°C) e i valori massimi a maggio (24,6°C).
• Salinità: i valori minimi sono stati registrati nel primo anno con 39,5l‰, in stretto
rapporto con le piogge, il massimo ha superato 300‰ a maggio immediatamente prima
del disseccamento.
• pH: i valori sono compresi tra 7,2 e 8,7.
• Ossigeno: Le concentrazioni molto elevate (max 15,2 e min 3,53 ppm con 126%
e 57% di saturazione) potrebbero essere determinate da particolari condizioni meteorologiche.
Figura 3. Temperatura dell’acqua e salinità.
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Nutrienti, clorofille e biomassa algale
Nell’andamento generale distinguiamo due periodi: il primo anno (2000), con una
bassa e tendenzialmente costante concentrazione dei nutrienti per diminuire nel periodo
immediatamente precedente il disseccamento, invece nel secondo (2001) prevale un
andamento a campana con un picco massimo durante i mesi primaverili e valori
nettamente superiori rispetto al primo, per poi decrescere fino al nuovo essiccamento
(fig. 4).
L’andamento delle concentrazioni delle clorofille è molto simile a quello dei nutrienti, con basse concentrazioni fluttuanti nel primo anno e concentrazioni nettamente
maggiori con dei massimi primaverili nel secondo.
Per i valori di biomassa fitoplanctonica (ricavata mediante l’utilizzo della clorofilla
a + feofitina), nel primo periodo si evidenziano due picchi di produzione alla fine di
gennaio e marzo (29,46 µg/l) e con valori marcatamente più bassi sia all’inizio di gennaio
che di marzo.
Nel secondo, si ha un unico picco a metà marzo (66,76 µg/l); con valore quasi doppio
di quello più elevato del primo periodo.
La massima concentrazione di materia organica secca stimata è di 2303,22 µg/l
(fig. 5).
FITOPLANCTON
Il fitoplancton è stato suddiviso in picoplancton (da 0,2 a 2 µm), nanoplancton (da 2
Figura 4. Media dei principali nutrienti.
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Figura 5.a) Materia organica secca.
a 20 µm), e microplancton(da 20 a 200 µm), secondo la classificazione di Zeitzschel
(AA.VV. [25]).
Le cloroficee caratterizzano in modo predominante i primi due raggruppamenti, con
valori intorno a milioni di cellule/ml per il picoplancton e di migliaia di cellule/ml per il
nanoplancton (fig. 6).
Nel microplancton, oltre ad alcune Cloroficee non determinate, sono presenti quasi
esclusivamente Diatomee (tab. 1).
Fra le specie trovate, Cylindrotheca closterium è presente solo nel primo periodo con
valori elevati mentre altre si ritrovano in entrambi i periodi ma con scarsa densità:
Thalassiosira sp., Skeletonema costatum, Navicula transitans, Navicula sp., Amphora
veneta, e Hantzschia amphioxys. È possibile che Cylindrotheca closterium, ed altre
specie possano arrivare allo stagno trasportate sia da fenomeni atmosferici che per mezzo
Figura 6. Picoplancton e nanoplancton.
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Tabella 1. Principali taxa rinvenuti.
CIANOFICEE
• Oscillatoria sp.
• Synechococcus sp.
CLOROFICEE
• Chlamydomonas sp.
• Crucigenia sp.
• Kirchneriella sp.
• Tetraselmis sp.
• Pyramimonas sp.
DINOFLAGELLATI
• Gimnodinium sp.
• Prorocentrum minimum (Pavillard) Schiller
COCCOLITOFORIDI nd.
DIATOMEE
• Amphora veneta Kutz.
• Asterionella sp.
• Cyclotella sp.
• Cylindrotheca closterium (Ehr.) REIMANN & LEWIN
• Hantzschia amphyoxis (Ehr.) Grun.
• Navicula transitans var. derasa f. delicatula Heimdal
• Navicula sp
• Nitzschia sp.
• Skeletonema costatum (Grev.) Cleve.
• Surirella sp.
• Thalassiosira sp.
EUGLENALES nd.
dell’avifauna e vi trovino le caratteristiche ambientali adatte per la loro biologia. Oltre a
queste compaiono sporadicamente: Oscillatoria spp, Synechococcus sp., Crucigenia sp.,
Kirchneriella sp, Coccolithophoridae nd, Asterionella sp., Cyclotella sp., Nitzschia sp.,
Surirella sp., Gimnodinium sp., Prorocentrum minimum, Euglenales nd..
Particolare attenzione è stata data a C. closterium, diatomea cosmopolita, che
comunemente si trova sia in acque oligoaline che polialine e studiata da vari autori [26];
[27]; [28] per il suo ruolo nell’emissione di essudati mucillaginosi. La sua lunghezza può
variare da 30 a 400 µm. Tale range ha portato ad indagare quale potesse esserne la causa
e la si è correlata con la salinità e la temperatura mediante ANOVA e l’utilizzo dei test
di Student-Neuman-Keuls e t di Bonferroni ottenendo un risultato positivo.
CONCLUSIONI
Lo studio effettuato su Stani Saliu per la durata di due cicli di evoluzione ci ha
permesso di approfondire la nostra conoscenza su questo ambiente.
Nel primo periodo si è notato un andamento grosso modo omogeneo e con valori
decisamente bassi sia per la produzione del fitoplancton che per le concentrazioni dei
nutrienti, mentre il secondo mostra chiaramente come nel periodo tra marzo e aprile tali
parametri siano meno uniformi e con valori maggiori.
Un andamento delle concentrazioni così discordante tra i due periodi potrebbe essere
ricondotto alle peculiarità di questo ecosistema, suscettibile di grandi cambiamenti in
relazione alla variazione delle condizioni ambientali e all’intervento dell’uomo. Così,
una differente piovosità in periodi differenti, combinata con la fertilizzazione dei campi
antistanti lo stagno e con un incremento della superficie adibita alla coltivazione dei
cereali, potrebbe aver influenzato le concentrazioni dei nutrienti presenti nelle acque
stagnali, determinando così un aumento di questi nel periodo primaverile del secondo
anno.
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Figura 7. Grafico comparativo tra Cloroficee e Diatomee.
Tra le forme del nanoplancton, sono state conteggiate Cloroficee non determinate, di
dimensioni aggirantisi intorno a 5 µm, presenti con alte concentrazioni nei periodi che
precedono il disseccamento dello stagno quando in Stani Saliu è minima la quantità
d’acqua, e sono elevate la salinità e la temperatura. Queste Cloroficce sono state messe
in evidenza in un grafico che mostra come , in linea generale, si alternino alle Diatomee,
in entrambi i periodi (fig. 7). È probabile che queste cloroficee siano resistenti a certe
condizioni chimiche e fisiche, oppure che prediligano condizioni ambientali estremei
come l’alta salinità e l’alta temperatura.
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